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Heizofen mit Vielstoffbrennraum für den Einbau in
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eine Kaminfeuerstelle Ii Die Erfindung betrifft einen Heizofen mit
einem Vielstoffbrennraum, der von einer etwa quaderförmigen, zwei Seitenwände, Boden,
Decke, Rückwand und Geschränk sowie einen Rost aufweisenden Brennkammer umgeben
ist, für den Einbau in eine Kaminfeuerstelle auf mindestens einem Teil seiner Tiefe
bis zu einer senkrechten Anschlußebene.
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Kaminfeuerstellen haben im Gegensatz zu anderen gebräuchlichen Heizeinrichtungen
für Wohnräume einen extrem schlechten Wirkungsgrad. Die Wärmeabgabe erfolgt ausschlieB-lich
durch Strahlung, wobei der größte Teil der Energie ungenutzt durch den Schornstein
entweicht. Zusätzlich wird durch den gleichen Schornstein bereits erwärmte Raumluft
abgezogen, so daß in den betreffenden Raum bei Luftzufuhr von außen stets Kaltluft
eindringt. Eine Kaminfeuerstelle ist daher mehr eine optisch wirksame Dekorationseinrichtung
eines Wohnraumes, nicht aber eine unter Wirtschaftlichkeitsüberlegungen brauchbare
Heizeinrichtung.
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Es hat nicht an Vorschlägen gefehlt, den Wirkungsgrad von Kaminfeuerstellen
durch den Einbau von Wärmetauschern im Strahlungs- und/oder Rauchgasbereich des
Kamins zu verbessern. Durch die Wärmetauscher wurde Energie auf eine im Kreislauf
umgewälzte oder stehende Wassermenge übertragen.
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Abgesehen davon, daß eine Raumheizung auf diesem Wege nur mittelbar
erfolgen kann, ist sowohl die ursprüngliche Installation als auch eine nachträgliche
Umrüstung einer vorhandenen Kaminfeuerstelle sehr aufwendig und in vielen Fällen
gar nicht durchführbar.
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Zur Umrüstung einer Kaminfeuerstelle ist es bereits bekannt, einen
herkömmlichen Strahlungs- und Konvektionsofen entsprechend gedrungener Bauart in
die Kaminnische hineinzustellen. Wird der Zwischenraum zwischen Heizofen und der
Kaminnische nicht verkleidet, so entsteht ein unschöner Anblick. Beim Anbringen
einer Verkleidung entsteht das Problem, die in der Kaminnische freiwerdende Wärme
möglichst vollständig an den zu beheizenden Raum abzuführen. Die durch Strahlung
und Konvektion auf die
ursprünglichen Kaminbauteile übertragenen
Energiemengen gehen in der Regel zumindest für die unmittelbare Raumheizung verloren.
Zudem führt ein Wärmestau im Bereich des eingebauten Heizofens dazu, daß sich dessen
Wandteile sehr viel stärker aufheizen als notwendig. Die Folge ist nicht nur eine
verringerte Lebenserwartung des Heizofens, sondern auch ein verschlechterter Wirkungsgrad,
da die vom Ofen nicht abgenommene Wärmemenge mindestens teilweise im Rauchgas verbleibt,
so daß dieses den Kaminbereich mit einer wesentlich höheren Abgastemperatur verläßt
und letztendlich eine beträchtliche Verlustquelle darstellt.
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Die bisher bekannt gewordenen Einbauöfen für Kaminfeuerstellen sind
aus den vorstehend genannten Gründen in aller.
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Regel nur für Holz als Brennstoff geeignet.
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Im Zuge der ständigen Bemühungen um eine Energieeinsparung einerseits
und im Hinblick darauf, eine möglichst große Zahl unterschiedlicher fester Brennstoffe
im Haushalt verfeuern zu können, wäre es daher wünschenswert, einen Vielstoffofen
anzugeben, der eine möglichst wirtschaftliche Ausnutzung der Brennstoffe ermöglicht.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Heizofen der
eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, der einen möglichst hohen Wirkungsgrad
bei vergleichbarem Temperaturpegel der metallischen Brennkammerteile erreicht, einen
möglichst geringen Anteil der Energie an das Kaminmauerwerk abgibt und problemlos
in eine bereits vorhandene Kaminfeuerstelle eingebaut werden kann.
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Unter Vielstoffbrennraum wird hierbei ein Brennraum verstanden, in
dem vom Holz (Kaminholz) über Braunkohle bis zur Steinkohle jeder handelsübliche
Brennstoff verbrannt werden kann und der auch für die Verbrennung von brennbarem
Haushaltsmüll, vornehmlich Verpackungsmaterial, geeignet ist. Es ist dabei ganz
besonders zweckmäßig, einen derartigen Vielstoffbrennraum mit einem Feuerrost zu
versehen, und unterhalb des Rosts einen Aschenkasten anzuordnen.
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Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangs angegebenen
Heizofen erfindungsgemäß dadurch, daß der hintere Teil der Brennkammer bis zur Anschlußebene
von einem sich über die Seitenwände, die Rückwand und die Decke erstreckenden, nach
hinten geschlossenen Luftführungsgehäuse mit zwei Seitenwänden, Decke und Rückwand
mit Abständen umgeben ist und daß zwischen den Decken von Brennkammer und Luftführungsgehäuse
ein nach vorn gerichteter Luftaustrittsspalt vorhanden ist.
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Durch diese Maßnahme wird ein Konvektionsofen in Form eines einbaufertigen
Aggregats erreicht, das - entsprechende Abmessungen vorausgesetzt - ohne aufwendige
Umbauarbeiten in herkömmliche Kaminfeuerstellen einsetzbar ist. Die gegebenenfalls
noch erforderlichen Abstützelemente, auf die in der Detailbeschreibung noch näher
eingegangen wird, sind dabei Teil des Einbauofens und relativ zu diesem verstellbar.
Die Bezugsebene, relativ zu der der Einbau erfolgt, wird als Anschlußebene bezeichnet;
sie ist die vordere Begrenzungsfläche der Kaminfeuerstelle, die - abgesehen von
etwaigen Kaminsimsen -in der Regel eben ausgebildet ist. Bezogen auf den Einbauofen
ist
die Anschlußebene diejenige Ebene, bis zu welcher die Brennkammer in die Kaminnische
eingesetzt wird.
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Durch das Luftführungsgehäuse, das bevorzugt mit dem Ofen baulich
fest vereinigt ist, erhält der Ofen einen zweiten Mantel, der die eigentliche Brennkammer
auf vier Seiten unter Bildung von miteinander in Verbindung stehenden Zwischenräume
umgibt, und zwar an beiden Seitenwänden, an der Rückwand und oberhalb der Decke
jeweils über mindestens einen solchen Abstand, wie er durch die Einbautiefe bzw.
die Lage der Anschlußebene vorgegeben ist.
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Durch die miteinander in Verbindung stehenden Zwischenräume entsteht
eine starke Konvektionswirkung, durch die die betreffenden Oberflächenteile der
Brennkammer unter gleichzeitiger Wärmeabfuhr wirksam gekühlt werden. Dadurch verringert
sich auch diejenige Wärmemenge, die durch Strahlung auf das Luftführungsgehäuse
übertragen wird, das nun seinerseits wirksam der gleichen Konvektionsluft ausgesetzt
ist. Durch intensive Wärmeabfuhr von den Oberflächenteilen der Brennkammer sinkt
wiederum die Rauchgastemperatur, so daß auch die Energieverluste in den Abgasmengen
merklich verringert werden. Abgesehen von dem Rauchgasabzug, den der Heizofen natürlich
benötigt, findet keine merkliche Wärmeübertragung auf das Kaminmauerwerk statt:
Der allergrößte Teil der in den Brennstoffen vorhandenen Energiemenge wird der Raumluft
mitgeteilt. Durch die sehr viel wirksamere Kühlung können auch solche Brennstoffe
verheizt werden, die einen hohen Heizwert haben bzw. hohe Verbrennungstemperaturen
erzeugen wie beispielsweise Steinkohle.
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Die betreffenden Heizöfen haben notwendigerweise in ihrem hinteren
Teil einen Anschlußstutzen für den Rauchgasabzug.
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Um keine zusätzliche Bautiefe in Kauf nehmen zu müssen, hat der Anschlußstutzen
einen rechteckigen Querschnitt und ist durch die Decke der Brennkammer hindurchgeführt.
Da der Anschlußstutzen notwendigerweise auch durch die Decke des Gehäuses hindurchgeführt
werden muß, ergibt sich an dieser Stelle des Zwischenraums eine Verengung des Strömungsquerschnitts.
Um die Auswirkungen der Strömungsverengung zu verringern, wird gemäß der weiteren
Erfindung vorgeschlagen, daß die Seitenwände der Brennkammer mit Abstand unterhalb
der Decke des Gehäuses enden, derart, daß die Zwischenräume zwischen den Seitenwänden
von Brennkammer und Gehäuse auf ihrer gesamten Länge in den Zwischenraum zwischen
den Decken von Brennkammer und Gehäuse einmünden.
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Durch diese Maßnahme wird ein Luftstau auf der Ofenrückseite wirksam
vermieden. Die gesamte Konvektionsluft muß nicht über die Ofenrückseite über die
verengten Strömungsquerschnitte beiderseits des Anschlußstutzens strömen, was einer
Reihenschaltung der Strömungskanäle gleich käme. Vielmehr kann ein Teil der Konvektionsluft
über die beiden oberen, seitlichen Längskanten der Brennkammer in den Zwischenraum
zwischen den beiden Decken einströmen. Hierbei handelt es sich um Luft, die noch
verhältnismäßig kühl ist und den an dieser Stelle am stärksten belasteten Teil des
Ofens wirksam kühlt, nämlich die Decke der Brennkammer,-die von starker Strahlungswärme
sowie von aufsteigenden Rauchgasen getroffen wird. Es handelt sich hierbei zumindest
teilweise um die Ausbildung paralleler Strömungswege, wodurch jedoch die Wirksamkeit
der Kühlung der
Ofenrückwand nicht nennenswert beeinträchtigt wird,
zumal an dieser Stelle regelmäßig keine Spitzentemperaturen erzeugt werden.
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Zum Zwecke einer definierten Aufteilung der Luftströmung ist es gemäß
der weiteren Erfindung besonders vorteilhaft, wenn im Bereich des Gehäuses an den
Seitenwänden der Brennkammer Leiteinrichtungen für die Konvektionsluft wärmeleitend
befestigt werden5 die von einer horizontalen Richtung in eine im wesentlichen vertikale
Richtung übergehen und mit Abstand vor den Seitenwänden des Gehäuses enden. Diese
Leiteinrichtungen haben zusätzlich die Wirkung von "Kühlrippen", die den Wärmeübergang
an die Konvektionsluft begünstigen. Durch die Einhaltung eines Abstandes von den
Seitenwänden des Gehäuses wird vermieden, daß Wärme durch Leitung auf das Gehäuse
übertragen wird. Die Verhältnisse können durch eine steigende Anzahl von Leiteinrichtungen
idealisiert werden, jedoch hat es sich in der Praxis als durchaus ausreichend erwiesen,
beispielsweise nur zwei Leiteinrichtungen in Form von "Kühlrippen anzubringen.
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Bezüglich der Luftführung über die gesamte Ofenoberfläche hat es sich
als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn zwischen Geschränk und Gehäuse auf beiden
Seiten der Brennkammer senkrechte Luftschächte angeordnet sind, deren hintere Schachtwände
in der Anschlußebene liegen und luftdicht mit den senkrechten Kanten der Seitenwände
des Gehäuses verbunden sind.
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Durch die hinteren Schachtwände wird eine breitere Ausladung der gesamten
äußeren Ofenkontur erreicht. Hierdurch wird nicht
nur ein seitlich
etwa verbleibender Restquerschnitt der Kaminnische wirksam verdeckt, so daß nicht
nur optisch ein gefälliger Eindruck erzeugt wird, sondern die Luftschächte haben
auch einen beträchtlich größeren Querschnitt als dies dem Abstand zwischen den Seitenwänden
von Brennkammer und Gehäuse entspricht. Auf diese Weise werden sehr große Ansaugquerschnitte
zur Verfügung gestellt, so daß nicht bereits an der Lufteintrittsstelle Strömungsverengungen
gebildet werden, die einen Druckverlsut und damit eine'Verminderung der Konvektionsluftmenge
zur Folge hätten.
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Das Vorhandensein der Luftschächte läßt sich gemäß der weiteren Erfindung
noch vorte-ilhaft dadurch ausgestalten, daß die Luftschächte sich nach oben hin
über die Decke und die Seitenwände der Brennkammer hinaus erstrecken und durch eine
Abdeckplatte verschlossen sind, die über beide Luftschächte durchgehend ausgebildet
ist und gegenüber der Decke der Brennkammer einen auf mindestens einem Teil des
Umfangs offenen Zwischenraum einschließt.
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Durch die beschriebene Abdeckplatte erhält der Ofen auch im Bereich
seiner nicht eingebauten Länge eine doppelte Wandung, die von Konvektionsluft durchströmt
wird. Hierdurch wird nicht nur die Wärmeabfuhr merklich verbessert, sondern auch
die Abdeckplatte hat eine wesentlich niedrigere Temperatur als die Decke der Brennkammer,
so daß eine größere Sicherheit gegen Feuengefahr gegeben ist, wenn beispielsweise
versehentlich ei brennbarer Gegenstand auf dem Hei zofen abgestellt wird.
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Dadurch, daß sich die beiden Luftschächte seitlich über die Decke
der Brennkammer hinaus erstrecken, kann Konvektionsluft über die beiden seitlich
gelegenen oberen Längskanten der Brennkammer in den Zwischenraum zwischen Decke
und Abdeckplatte einströmen. Für das Ausströmen der Luft ist es ganz besonders zweckmäßig,
wenn der Zwischenraum zwischen Abdeckplatte und Decke der Brennkammer in den Luftaustrittsspalt
des Gehäuses einmündet. Der Kühleffekt der Decke der Brennkammer kann noch dadurch
weiter verbessert werden, daß zwischen Geschränk und Abdeckplatte ein zur Ofenvorderseite
offener Luftspalt vorhanden ist. Es hängt alsdann von der Druckdifferenz ab (die
durch ein Gebläse beeinflußt werden kann) ob durch den Luft spalt oberhalb des Geschränks
heiße Konvektionsluft austritt oder zusätzlich kühle Raumluft angesaugt wird.
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Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Abdeckplatte an ihrer in der
Anschlußebene liegenden Hinterkante eine senkrechte Flanschplatte besitzt, in der
ein Spalt angeordnet ist, der mit dem Luftaustrittsspalt des Gehäuse zur Deckung
bringbar ist.
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Die betreffende Flanschplatte dient zunächst einmal dazu, den an dieser
Stelle regelmäßig vorhandenen Zwischenraum zwischen dem Einbauofçp und der Oberkante
der Kaminnische optisch zu verdecken. Um auch wärmemäßig eine Abdichtung zu erzielen,
ist es besonders zweckmäßig, zwischen Flanschplatte und Vorderseite des Kaminmauerwerks
eine elastische Dichtung, beispielsweise aus Steinwolle, anzubringen. Die Flanschplatte
kann dabei hinsichtlich ihrer oberen Kontur sehr unterschiedliche Abmessungen
haben.
Je nach der Höhe und Form der Kaminnische kann die Flanschplatte eine große Höhe
und beispielsweise auch eine gekrümmte obere Begrenzungslinie aufweisen. Um dabei
ohne größere Maßnahmen- eine entsprechende Variationsbreite zu erzielen, ist es
besonders zweckmäßig, die Abdeckplatte abnehmbar auszubilden.
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Es ist weiterhin besonders vorteilhaft, wenn die Luftschächte spiegelsymmetrische
prismatische Querschnitte besitzen und zwischen der hinteren Schachtwand und dem
Geschränk eine Außenwand aufweisen, die unter einem Winkel von weniger als 60 Grad
schräg zur Anschlußebene verläuft und von der Geschränkebene ausgeht.
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Durch den flachen Anstellwinkel der vorderen Schachtwände wird nicht
nur ein größerer Schachtquerschnitt bei gegebenen übrigen Abmessungen erreicht,
sondern die betreffenden Schachtwände werden auch optisch in den Vordergrund geschoben.
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Dadurch wird zusammen mit dem Geschränk ein sehr viel vorteilhafterer
Gesamteindruck erzeugt, was sich aus folgendem Zusammenhang ergibt: Das Geschränk
ist ein in der Regel aus Gußeisen bestehender Rahmen mit ebenfalls aus Gußeisen
bestehenden Türen für die Feuerungsöffnung und den Aschenkastenraum. Das Geschränk
läßt sich vorteilhaft auf den Publikumsgeschmack im Zuge der herrschenden Nostalgiewelle
ausrichten. Auf den schrägen Außenwänden, die im allgemeinen aus Stahlblech be-stehen,
lassen sich Ziergitter anbringen, die gleichfalls aus Gußeisen bestehen und mit
den notwendigen Lufteintrittsöffnungen ver-
sehen sind. Dadurch
läßt sich die gesamte von vorn sichtbare Außenfläche des Einbauofens so gestalten,
als ob es sich um einen vollständig aus Gußeisen bestehenden Ofen handelt. Durch
den spitzen Anstellwinkel der Seitenwände bzw. der Ziergitter können bei entsprechender
seitlicher Ausladung des gesamten Ofens etwa noch vorhandene Seitenwände der Luftschächte,
die parallel zu den Seitenwänden der Brennkammer verlaufen, so schmal gehalten werden,
daß sie optisch nicht mehr in Erscheinung treten.
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Durch die räumliche Gestaltung der Luftschächte haben diese einen
solchen Querschnitt, daß es ohne weiteres möglich ist, in jedem Luftschacht h i
n t e r der Zuluftöffnung ein Gebläse anzuordnen, das von außen nicht mehr sichtbar
ist.
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Bei der Anbringung großflächiger Ziergitter verfährt man dabei zweckmäßig
so, daß ein Teil des Ziergitters durch das Blech der Schachtwand verdeckt ist, während
nur ein kleiner Teil der Querschnittfläche des Ziergitters die Ansaugöffnung für
das Gebläse bildet. Das Vorhandensein eines Gebläses ist hierbei von außen überhaupt
nicht mehr zu erkennen.
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Dabei ist es nicht erforderlich, das bzw. die Gebläse ständig in Betrieb
zu halten. Die Gebläse können lediglich für den Fall, daß eine kurzzeitige Raumaufheizung
erwünscht ist, vorübergehend eingeschaltet werden. Im Dauerbetrieb des Ofens ist
die sich ergebende Naturkonvektion vollständig ausreichend, um eine ausreichende
Beheizung des Raumes sicherzustellen.
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Die beiden seitlichen Luftschächte können aber noch einem weiteren
Verwendungszweck zugeführt werden: Abgasmessungen
haben ergeben,
daß in den Rauchgasen von Heizöfen ein unerwünscht hoher Anteil an CO enthalten
ist. Dieser Anteil kann dadurch vermindert werden, daß man in den mittleren oder
hinteren Teil des Brennraums Frischluft einführt, die zu einer Nachverbrennung des
CO führt. Diese Luftzufuhr kann gemäß der weiteren Erfindung in besonders vorteilhafter
Weise dadurch erreicht werden, daß durch die Brennkammer ein Rohr quer hindurchgeführt
ist, das im Brennraum mindestens eine Luftaustrittsöffnung besitzt und dessen beide
offene Enden beiderseits in die Luftschächte münden. Durch eine solche Anordnung
wird erreicht, daß die Eintrittsöffnungen des Rohres von außen völlig unsichtbar
sind, ohne daß eine Behinderung der zuströmenden Luft erfolgt.
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Um eine besonders einfache Befestigung für das Geschränk zu erzielen,
wird gemäß der weiteren Erfindung so vorgegangen, daß die Befestigungsfläche für
das Geschränk aus bei der seitigen Verlängerungen der schrägen Außenwände der Luftschächte
besteht, die in eine gemeinsame, zur Anschlußebene parallele Ebene abgebogen sind.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes ergeben
sich aus der Detailbeschreibung.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachfolgend
anhand der Figuren 1 bis 4 näher erläutert.
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Es zeigen: Figur 1 eine perspektivische Darstellung des Heizofens
bei abgenommener Abdeckplatte,
Figur 2 eine perspektivische Darstellung
der Abdeckplatte, Figur 3 einen Vertikalschnitt entlang der Symmetrieebene des Neizofens
in eingebautem Zustand, und Figur 4 einen Horizontalschnitt durch den Heizofen knapp
ober-halb der Decke der Brennkammer.
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In Figur 1 ist eine etwa quaderförmige Brennkammer 1 dargestellt,
die aus zwei Seitenwänden 2 und 3, einem Boden 4, einer Decke 5, einer Rückwand
6 und einem Geschränk 7 besteht. Das Geschränk 7 weist einen gußeisernen Rahmen,
eine Feuerungstür 8 und eine Aschenraumtür 9 auf. Im Innern der Brennkammer 1 befindet
sich ein Feuerungsrost 10 (Figur 3). Mit der Decke 5 fest verbunden ist ein Anschlußstutzen
11 mit recheckigem Querschnitt, dessen unteres Ende lla und dessen Durchdringungsstelle
11b durch die Decke 5 durch gestrichelte Linien angedeutet sind.
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Der hintere Teil der Brennkammer 1 ist bis zu einer Anschlußebene
12, die in Figur 1 durch eine strichpunktierte Linie dargestellt ist, von einem
Luftführungsgehäuse 13 umgeben, welches aus zwei Seitenwänden 14 und 15, einer Decke
16 und einer Rückwand 17 besteht. Das Luftführungsgehäuse wird nachfolgend nur kurz
als "Gehäuse" bezeichnet. Das Gehäuse hält zu den jeweils benachbarten Teilen der
Brennkammer 1 ausreichend groß dimensionierte Abstände ein, so daß von planparallelen
Wänden begrenzte Zwischenräume entstehen, in denen eine Konvektion möglich ist.
Die an den beiden Seitenwänden und an der Rückwand liegenden Zwischenräume sind
nach unten hin
durch eine Platte 18 verschlossen. Sämtliche Zwischenräume
münden in einen nach vorn gerichteten Luftaustrittsspalt 19, der zwischen den Decken
5 und 16 gebildet wird. Demgegenüber können die in der gleichen senkrechten Ebene
zwischen den benachbarten Seitenwänden gebildeten Spalte als Lufteintrittsspalte
20 und 21 bezeichnet werden.
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Es ist zu erkennen und wird in Figur 3 noch deutlicher herausgestellt,
daß die Seitenwände 2, 3 der Brennkammer 1 mit Abstand unterhalb der Decke 16 des
Gehäuses 13 enden. Dadurch münden die Zwischenräume zwischen den Seitenwänden 2/14
und 3/15 auf ihrer gesamten Länge (in Tiefenrichtung) in den Zwischenraum zwischen
den Decken 5/16. Die Konvektionsluft kann infolgedessen in Richtung derjenigen Pfeile
strömen, die im Zusammenhang mit dem Gehäuse 13 eingezeichnet sind.
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Es ist erkennbar, daß nicht die gesamte Konvektionsluft auf beiden
Seiten des Anschlußstutzens 11 vorbeiströmen muß, sonde daß bereits ein nicht unbeträchtlicher
Teil der Luft den (kürzeren) Weg unmittelbar über die beiden oberen parallelen Längskanten
der Brennkammer 1 nehmen und hierbei den intensiv beheizten Teil der Decke 5 vor
dem Anschlußstutzen 11 wirksam kühlen kann. Die strömungsteilende Wirkung des Anschlußstutzens
11, die ansonsten einen "toten Raum" zur Folge hätte, wird auf diese Weise größtenteils
wieder aufgehoben, da die über die beiden Längskanten nach oben und innen strömende
Konvektionsluft auch in den Raum vor dem Anschlußstutzen 11 eindringt.
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An den Seitenwänden 2 und 3 der Brennkammer 1 sind Leiteinrichtungen
22 gut wärmeleitend befestigt. Die Leiteinrichtungen
bestehen aus
Stahlblech und haben die Form gekrümmter Leitschaufeln. Sie erstrecken sich von
den Lufteintrittsspalten 20 und 21 ausgehend zunächst in horizontaler Richtung und
verlaufen dann allmählich gekrümmt in einer vertikalen Richtung.
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Durch Dimensionierung der Leiteinrichtungen nach Form und Lage läßt
sich eine gezielte Beeinflussung der Strömungswege erreichen. Diese Dimensionierungen
lassen sich aufgrund von Versuchen festlegen. Zusätzlich stellen die Leiteinrichtungen
eine Oberflächenvergrößerung nach Art von."Kühlrippen" dar. Ihre äußeren Kanten
haben jedoch einen merklichen Abstand von den Seitenwänden 14 und 15 des Gehäuses
13, so daß eine Wärmeübertragung durch Leitung ausgeschlossen ist.
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Zwischen dem Geschränk 7 und dem Gehäuse 13 sind auf beiden Seiten
der Brennkammer 1 senkrechte Luftschächte 23 und 24 angeordnet, deren hintere Schachtwände
25 und 26 in der Anschlußebene 12 liegen. Die Schachtwände sind luftdicht mit den
senkrechten Kanten 27 der Seitenwände 14 und 15 verbunden (in Figur 1 sind immer
nur die Verhältnisse auf der rechten Seite des Ofens sichtbar; die gleiche Anordnung
liegt spiegelsymmetrisch auf der anderen Ofenseite vor).
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Die Luftschächte 23 und 24 erstrecken sich nach oben über die Decke
5 und die Seitenwände 2, 3 der Brennkammer 1 hinaus.
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Dies ist daran erkennbar, daß ein Teil des Stahlblechs der Luftschächte
23 und 24 Verlängerungen 28 und 29 bildet, die in den Querschnitt der Brennkammer
1 an deren Vorderseite hineinragen. Die Verlängerungen liegen in einer gemeinsamen,
zur Anschlußebene 12 parallelen Ebene und dienen zur Auflage und zur Befestigung
des Geschränks 7. Die Verlängerungen 28 und 29
ragen nach oben
geringfügig über die Decke 5 hinaus und dienen unter anderem zur Abstützung einer
Abdeckplatte 30, die in Verbindung mit Figur 2 nachfolgend näher erläutert wird.
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Die Abdeckplatte 30 besteht aus einem horizontalen Teil 30a, dessen
Kontur dem vor der Anschlußebene 12 liegenden Teil der Brennkammer 1 mit den beiden
seitlich angesetzten Luftschächten 23 und 24 entspricht, sowie aus einer Flanschplatte
30b, die sich von der Hinterkante 30c ausgehend senkrecht nach oben erstreckt. Die
Hinterkante 30c liegt in eingebautem Zustand etwa in der Anschlußebene 12 (Materialstärke
und etwa zwischengelegtes Dichtungsmaterial vernachlässigt). In der Flanschplatte
30b befindet sich ein Spalt 31, der sich nach unten bis zur Hinterkante 30c erstreckt
und in eingebautem Zustand mit dem Luftaustrittsspalt 19 des Gehäuses 13 fluchtet.
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Sämtliche Außenkanten der Abdeckplatte 13 sind zur Erhöhung der Steifigkeit
schwach abgekantet. Die Oberkante 30d der Flanschplatte 30b ist dabei weiten Variationen
zugänglich, wie die beiden gestrichelten Linien zeigen. Dadurch ist es möglich,
auch größere oder kompliziert geformte Kaminnischen einwandfrei abzudecken. Bei
entsprechender Größe der Flanschplatte 30b ist es möglich, auf ihr zusätzlich dekorative
Elemente aus Gußeisen anzubringen.
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Die Abdeckplatte 34 ist aufgrund ihrer Form über beide Luftschächte
durchgehend ausgebildet und hat dabei aufgrund der Höhenlage der Oberkanten der
Luftschächte gegenüber der Decke der Brennkammer 1 einen entsprechenden Abstand,
durch den ein Zwischenraum mit plan-parallelen Begrenzungswänden gebildet wird,
der auf mindestens einem Teil des Umfang zu benachbarten Räumen hin offen ist, zumindest
in
Richtung auf die beiden genannten Luftschächte sowie in Richtung
auf den Luftaustrittsspalt 19. Zum Zwecke einer Intensivierung der Luftströmung
ist weiterhin zwischen Geschränk 7 und Abdeckplatte 30 ein zur Ofenvorderseite hin
offener Luftspalt 32 vorhanden, von dem in Figur 1 nur die unteren und seitlichen
Begrenzungsflächen zu erkennen sind. Die obere Begrenzungsfläche wird dabei durch
die Unterseite der Abdeckplatte 30 (in eingebautem Zustand) gebildet.
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Aus den Figuren 1 und 4 ist zu entnehmen, daß die Luftschächte 23
und 24 spiegelsymmetrische prismatische Querschnitte besitzen (Vierkantprisma).
Zwischen der jeweils hinteren Schachtwand 25 bzw. 26 und dem Geschränk 7 ist je
eine Außenwand 33 bzw. 34 angeordnet, die unter einem Winkel von weniger als 60
Grad schräg zur Anschlußebene 12 verläuft und von der Geschränkebene ausgeht. Aufgrund
der Tatsache, daß die Anschlußebene 12 etwa auf der Hälfte der gesamten Ofentiefe
verläuft, ergibt sich, daß der Ofen mit einer beträchtlichen seitlichen Ausladung
hergestellt werden kann, die naturgemäß von dem Abstand der beiden Schachtseitenwande
35 und 36 abhängig ist Um dem Ofen ein gefälliges Aussehen zu verleihen, sind diese
Schachtseitenwände besonders schmal gehalten, wodurch die Außenwände 33 und 34 entsprechend
groß gehalten werden können.
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Hierbei ergibt sich ein beträchtlicher Querschnitt der einzelnen Luftschächte,
der den Einbau weiterer Elemente ebenso begünstigt wie die erfo-rderliche Luftströmung.
Im Hinblick auf möglichst große Strömungswege sind daher die Zuluftöffnungen 37
und 38 in den schrägen Außenwänden angeordnet.
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Auf den schrägen Außenwänden befinden sich Ziergitter 39, von denen
nur das rechte gezeigt ist. Während das Ziergitter praktisch die gesamte Fläche
der Außenwand einnimmt, erstreckt sich die Zuluftöffnung nur über einen Teil der
Fläche des Ziergitters, was sich unschwer aus einem Vergleich der Darstellungen
in Figur 1 ergibt. Diese MaDnahme~hat ihre besondere Bedeutung dann, wenn hinter
der Zuluftöffnung ein Gebläse 40 angeordnet ist, welches den Druck in den Luftschächten
erhöht (Figur 4).
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Aus den Figuren 1 und 3 ist noch ersichtlich, daß sich quer durch
die Brennkammer 1 ein Rohr 41 erstreckt, das im Brennraum la eine Reihe von Luftaustrittsöffnungen
besitzt, die durch die gestrichelten senkrechten Pfeile symbolisiert sind. Die beiden
offenen Enden des Rohres 41 münden beiderseits in die Luftschächte 23 und 24, sind
also von außen unsichtbar.
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Hervorzuheben ist noch, daß der zwischen den Luftschächten bzw. vor
der Anschlußebene liegende und aus der Kaminnische herausragende Teil des Ofens
für die erzielbare Heizleistung, bezogen auf das Volumen der Brennkammervon ganz
besonderer Bedeutung ist. Bevorzugt ragt etwa die halbe Ofentiefe aus der Kaminnische
heraus.
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In Figur 3 ist zusätzlich folgendes zu erkennen: Hinter der Aschenraumtür
9 befindet sich unterhalb des Feuerungsrostes 10'ein Aschenkasten 42, der auf dem
Boden 4 aufliegt. Der Rost 10 ist allseitig von einer sich nach oben erweiternden
Auskleidung 43 aus einem feuerfesten Keramikwerkstoff umgeben. Zwischen dem Feuerungsrost
10 und der Uffnung des Anschlußstutzens 11 am unteren Ende lla befindet sich ein
Leitblech 44, welches die Rauchgase auf einen Umweg
zwingt, der
unterhalb des Rohres 41 vorbeiführt. Das obere Ende des Anschlußstutzens 11 ist
mittels eines Obergangsstücks 45 "rechtecki-auf-rund" an ein rundes Ofenrohr 52
angeschlossen.
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Die Decke 16 des Gehäuses. 13 besitzt noch eine in Figur 1 nicht gezeigte
Lippe 46, die geringfügig über die Anschlußebene 12 hervorsteht und auch aus dem
Spalt 31 (Figur 2) herausragt, um die austretende Heißluft an einem Aufsteigen unmittelbar
an der Kaminvorderseite zu hindern. Die Lippe 46 kann dabei schwach abwärts gekrümmt
sein, um an dieser Stelle eine Beschleunigung zu erzeugen, durch die die Heißluft
weiter in den Raum geblasen wird.
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Der Ofen ruht mit seinem Boden 4 (gegebenenfalls über Distanzstücke)
auf der Kaminausmauerung 47. An der Vorderseite des ofens sind in der Höhe verstellbare
Stützen 48 angebracht, mit denen der Ofen sich auf dem Zimmerboden 49 abstützt.
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Ein Schutzblech 50 dient zum Auffangen von etwa aus der Feuerungstür
8 oder der Aschenraumtür 9 herausfallenden Partikeln.
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Es ist erkennbar, daß derjenige Teil der Konvektionsluft, der von
den Seitenwänden her in den Zwischenraum zwischen den Rückwänden 6 und 17 eindringt
am oberen Ende dieses Zwischenraums nach links in den Zwischenraum zwischen den
beiden Decken 5 und 16 umgelenkt wird, wobei die Luft beiderseits des Anschlußstutzens
11 vorbeigeführt wird. Es ist aber auch erkennbar, daß derjenige Teil der Konvektionsluft,
der unmittelbar nach oben aufsteigt, sei es durch die Wirkung der Leiteinrichtungen
22, sei es durch den Abstand zwischen den
Leiteinrichtungen und
den Seitenwänden der Gehäuse, auch bereits vor dem Anschlußstutzen 11 in den Zwischenraum
zwischen den Decken 5 und 16 eintreten kann. Die Abdeckplatte 30 ist hier gezeigt.
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In Figur 4 ist zusätzlich folgendes zu erkennen An den Außenflächen
der Seitenwände 2 und 3 sind Aufnahmen 51 befestigt, in denen die Stützen 48 (Figur
3) mittels nicht gezeigter Klemmschrauben höhenverstellbar gehalten sind. Die beiden
Gebläse 40 sind ohne weiteres in den Luftschächten 23 und 24 unterzubringen, wobei
ein zusätzlicher Wärmeschutz durch zwischengeschaltete Abschirmungen erreichbar
ist. Die Konvektionsluft tritt durch die Luftspalte 20 und 21 ein und strömt von
hier aus teilweise in den Zwischenraum zwischen den beiden Rückwänden 6 und 17,
wo sich die beiden Teilluftströme vereinigen.
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Deutlich sichtbar ist, daß die Außenkanten der Leiteinrichtungen 22
einen merklichen Abstand von den Seitenwänden 14 und 15 des Gehäuses haben, so daß
einmal ein unmittelbarer Wärmeübergang zwischen den Seitenwänden 2/14 bzw. 3/15
vermieden wird und zum andern eine senkrechte Umströmung der Leiteinrichtungen nicht
vollständig verhindert wird.
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Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wurden in drei
Versuchen mit verschiedenen festen Brennstoffen die nachfolgend wiedergegebenen
Versuchsergebnisse gemessen (s. Tabelle).
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Zusammenstellung der Versuchsergebnisse Versuch Nr. 1 2 3 Brennstoff
Buchenholz- Braunkohlen- CS-Briketts scheite briketts 7" 50 g Anzahl der Aufgaben
3 (je 3 Scheite) 3 (je 7 1/2 Briketts) 2 Aufgabe, insgesamt kg 16,67 11,79 9,6 Versuchsdauer
h 3,0 3,0 4,0 Stündlicher Abbrand kg/h 5,560 3,930 2,40 Förderdruck Pa 10 - 15 10
- 15 12 - 16 Abgastemperatur "C 390 400 309 Raumtemperatur OC 25 24 20 CO2-Gehalt
des Abgases % 11,61 12,85 7,72 CO -Gehalt des Abgases % 0,87 0,59 0,28 Verluste
durch - fühlbare Wärme X 22,9 21,1 22,8 - gebundene Wärme X 4,5 2,8 2,0 - brennbare
Rückstände X 0,8 1,0 3,8 Wirkungsgrad X 71,8 75,1 71,4 Wärmeleistung kcal/h 15230
' 13822 13121 kW 17,71 16,07 15,26